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Exercícios sobre carga elétrica
(Acafe) A afirmação de que a carga elétrica é quantizada significa que ela
A) pode existir em qualquer quantidade.
B) só pode existir como um valor múltiplo de uma quantidade mínima.
C) só pode ser positiva ou negativa.
D) pode ser dividida em pequenas frações.
E) pode ser transferida de um elétron para outro.
Alternativa B
A afirmação de que a carga elétrica (propriedade intrínseca dos prótons e elétrons) é quantizada significa que o seu módulo é dado em termos de um múltiplo inteiro de uma quantidade mínima, chamada de carga fundamental.
(UFV) Se um corpo encontra-se eletrizado positivamente, pode-se afirmar que ele apresenta
A) falta de prótons.
B) excesso de elétrons.
C) falta de elétrons.
D) excesso de nêutrons.
E) falta de nêutrons.
Alternativa C
Se um corpo encontra-se eletrizado positivamente, pode-se afirmar que ele apresenta falta de elétrons (partículas subatômicas de carga negativa), já que só podemos retirar ou adicionar elétrons aos átomos.
(IFRR) Duas esferas idênticas metálicas são postas em contatos. Uma delas está eletrizada com uma carga 20 Q, enquanto a outra está neutra. Determine a carga elétrica de cada uma após o contato.
A) 25 Q
B) 15 Q
C) 10 Q
D) 30 Q
E) 20 Q
Alternativa C
Calcularemos a carga elétrica de cada uma após o contato por meio da média aritmética entre essas duas cargas elétricas:
Qfinal=Q1+Q22
Qfinal=20Q+0Q2
Qfinal=20Q2
Qfinal=10Q
(UnP) O módulo do vetor campo elétrico produzido por uma carga elétrica puntiforme em um ponto P é igual a E. Dobrando-se a distância entre a carga e o ponto P, por meio do afastamento da carga, neste caso, o módulo do vetor campo elétrico nesse ponto fica:
A) E2
B) E4
C) 2 E
D) 4 E
Alternativa B
Primeiramente, encontraremos a representação do módulo do vetor do campo elétrico produzido por uma carga elétrica puntiforme em um ponto P antes do afastamento:
E=k⋅Qd2
Depois, encontraremos a representação do módulo do vetor do campo elétrico produzido por uma carga elétrica puntiforme em um ponto P depois do afastamento:
E′=k⋅Qd′2
Como a distância depois do afastamento é igual ao dobro da distância antes do afastamento, temos:
E′=k⋅Q(2d)2
E′=k⋅Q4⋅d2
E′=14⋅k⋅Qd2
E′=14⋅E
E′=E4
Sabendo que a carga elementar é 1,6⋅10−19 C, qual a quantidade de elétrons existentes em uma carga elétrica de 100C?
A) 62,5⋅1019 elétrons
B) 85,9⋅1019 elétrons
C) 62,5⋅1020 elétrons
D) 85,9⋅1020 elétrons
E) 0 elétrons
Alternativa A
Calcularemos a quantidade de elétrons por meio da fórmula que a relaciona à carga elétrica e à carga elementar:
Q=n⋅e
100=n⋅1,6⋅10−19
n=1001,6⋅10−19
n=62,5⋅1019 elétrons
Qual a intensidade da força elétrica sobre duas cargas de 8mC e 22mC distanciadas a 1000 metros no vácuo? Lembre-se que a constante eletrostática do vácuo ko é 9⋅109(N⋅m)2/C2
A) 6,336N
B) 4,752N
C) 3,168N
D) 1,584N
E) 0,792N
Alternativa D
Calcularemos a força elétrica por meio da fórmula da lei de Coulomb:
F=ko⋅Q1⋅Q2d2
F=9⋅109⋅8m⋅22m1.0002
Substituiremos no lugar do símbolo mili (m) o seu valor de 10-3, então:
F=9⋅109⋅8⋅10−3⋅22⋅10−310002
F=1584⋅109−3−31.000.000
F=1584⋅1031.000.000
F=0,001584⋅103
F=1,584⋅10−3⋅103
F=1,584⋅10−3+3
F=1,584⋅100
F=1,584⋅1
F=1,584N
Determine o valor da carga elétrica de um átomo com 5⋅1010 elétrons, sabendo que a carga elementar é 1,6⋅10−19 C.
A) 4⋅10−13 C
B) 5⋅10−12 C
C) 6⋅10−11 C
D) 7⋅10−10 C
E) 8⋅10−9 C
Alternativa E
Calcularemos a carga elétrica por meio da fórmula que a relaciona à quantidade de elétrons e à carga elementar:
Q=n⋅e
Q=5⋅1010⋅1,6⋅10−19
Q=8⋅1010−19
Q=8⋅10−9 C
Três esferas condutoras A, B e C, com cargas elétricas −2C, −4C e 9C respectivamente, são postas em contato, em seguida, são separadas. Com base nessas informações, determine a carga final das cargas elétricas A, B e C:
A) 1C, 1C e 1C.
B) 2C, 2C e 2C.
C) 0C, 01 e −3C.
D) −2C, −4C e 9C.
E) −1C, −2C e −2C.
Alternativa A
Calcularemos a carga elétrica final de cada carga após o contato por meio da média aritmética entre elas:
Qfinal=Q1+Q2+Q33
Qfinal=−2−4+93
Qfinal=33
Qfinal=1C
Uma carga elétrica puntiforme de 72C produz um campo elétrico E no vácuo a 50 cm de distância. Com base nessas informações, qual a intensidade desse campo elétrico? Lembre-se de que a constante eletrostática do vácuo ko é 9⋅109(N⋅m)2/C2.
A) 12,960⋅1012 C
B) 10,368⋅1012 C
C) 7,776⋅1012 C
D) 5,184⋅1012 C
E) 2,592⋅1012 C
Alternativa E
Primeiramente, converteremos a distância de centímetros para metros:
50 cm=0,5 m
Calcularemos o campo elétrico por meio da sua fórmula:
E=ko⋅Qd2
E=9⋅109⋅720,52
E=648⋅1090,25
E=2592⋅109
E=2,592⋅103⋅109
E=2,592⋅103+9
E=2,592⋅1012 C
Um corpo apresenta 9⋅1013 elétrons. Sabendo que a carga elementar é 1,6⋅10−19 C, qual é a sua carga elétrica total?
A) 1,44⋅10−8 C
B) 1,44⋅10−7 C
C) 1,44⋅10−6 C
D) 1,44⋅10−5 C
E) 1,44⋅10−4 C
Alternativa D
Calcularemos a carga elétrica por meio da fórmula que a relaciona à quantidade de elétrons e à carga elementar:
Q=n⋅e
Q=9⋅1013⋅1,6⋅10−19
Q=14,4⋅1013−19
Q=1,44⋅101⋅1013−19
Q=1,44⋅101+13−19 C
Q=1,44⋅10−5 C
Qual é a carga elétrica de um corpo que possui 4⋅1018 prótons e 2,25⋅1018 elétrons, sabendo que a carga elétrica elementar em módulo vale 1,6⋅10−19 C?
A) 0,12C
B) 0,28C
C) 0,36C
D) 0,64C
Alternativa B
Primeiramente, calcularemos a carga elétrica dos prótons (partículas subatômicas de carga positiva):
QP=4⋅1018⋅1,6⋅10−19
QP=6,4⋅1018−19
QP=6,4⋅10−1
QP=0,64C
Depois, calcularemos a carga elétrica dos elétrons:
QE=2,25⋅1018⋅(−1,6⋅10−19 C)
QE=−3,6⋅1018−19
QE=−3,6⋅10−1
QE=−0,36 C
Por fim, calcularemos a carga elétrica do corpo:
Q=QP+QE
Q=0,64−0,36
Q=0,28 C
Qual(is) das alternativas apresenta(m) as unidades de medida corretas das grandezas físicas estudadas no conteúdo de carga elétrica?
I. A força elétrica é medida em Newton.
II. O campo elétrico é medido em Newton.
III. A carga elétrica é medida em Ampére.
IV. A carga elementar é medida em Coulomb.
Está(ão) correta(s):
A) II, III e IV.
B) I e III.
C) I e IV.
D) Todas estão corretas.
E) Todas estão incorretas.
Alternativa C
I. A força elétrica é medida em Newton. (verdadeiro)
II. O campo elétrico é medido em Newton. (falso)
O campo elétrico é medido em Newton por Coulomb.
III. A carga elétrica é medida em Ampére. (falso)
A carga elétrica é medida em Coulomb.
IV. A carga elementar é medida em Coulomb. (verdadeiro)
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